基于EPON的池州配电通信网综合管理系统设计与实现

江龙才，霍朝辉，步冬静

（国网安徽省电力公司 池州供电公司，安徽 池州 230061）

基于EPON的池州配电通信网
综合管理系统设计与实现

江龙才，霍朝辉，步冬静

（国网安徽省电力公司 池州供电公司，安徽 池州 230061）

配用电通信网具有分布广泛、终端节点众多、承载业务类型丰富多样、多种接入技术混合应用、现场运行环境恶劣等特点，导致配用电通信网存在技术制式多样化、设备厂家众多、组网结构复杂等问题，不便于管理和调度。文章基于池州供电公司现状，在现有配用电通信网技术及体系架构的基础上，提出配用电通信网的管理需求，基于EPON设计并研发了配用电通信综合网管原型系统，以便能够有效地管理配用电通信网络，提高配用电通信网的可用率。

配电通信网；无源光网络；故障管理；EPON

在智能电网背景下，各地普遍倾向于基于无源光网络xPON等技术的配用电通信网的改造建设工作，而随着这种建设的大力推进，配用电网规模将快速扩大，同时对网络的控制能力将提出较高的要求。配用电网将进一步实现“三遥”，即在原有“遥信”“遥测”的基础上增加“遥控”功能。这些新业务对配用电通信网就可靠性、实时性、双向性、灵活性等方面提出了更新、更高的要求。在目前正大力开展信息化建设工作的大环境下，配用电通信网运维管理的有序和高效需求也日益明显。因此，进行配用电通信网运维管理技术的研究［1］，并开发配用电通信网络管理系统具有重要意义。

目前，池州公司已全面建成配用电通信网，包括EPON和工业以太网。EPON主要是烽火通信设备，OLT十余台，ONU设备数量近千台。仅靠人工经验运维，无法满足用电信息采集在线率、采集成功率等考核指标的需要。因此，从实际工作的角度考虑，需要利用现代信息技术，建立实时在线监视系统，及时掌握现场设备及网络系统的运行状况［2］，第一时间发现缺陷或隐患，及时加以排查处理［3］。基于上述原因，在现有配用电通信网技术及体系架构的基础上，调研配用电通信网的管理需求，研究配用电通信网管理信息获取方式及技术，建立配用电通信网统一管理信息模型，并开发配用电通信综合网管原型系统。能够有效地管理配用电通信网络，提高配用电通信网的可用率。

1　配用电通信网管理系统设计

配用电通信综合网管原型系统构架如图1所示，设计B/S模式的智能配用电通信综合网络管理系统，系统由表示层、应用层、采集适配层、数据库组成。表示层为Flex开发的富客户端GUI程序，既减少了部署客户端程序，又不缺乏图形图表化的灵活系统呈现；应用层为Java开发的Web应用程序，实现复杂的告警逻辑处理，并为GUI程序提供数据支持，采用Spring，iBatis等成熟框架技术，保障系统运行稳定，GUI程序与服务端程序采用WebService和远程对象两种方式通信；采集适配层由Java开发的多个适配程序组成，每个采集适配程序应用于一种组网技术，实时的收集不同厂家网管系统上报的配置、告警、性能等数据，采用Java多线程技术与CORBA，TCP，FTP等通信协议结合，提高数据处理速度，采集适配程序和应用程序之间采用共享数据库的通信方式，采集适配程序与南向系统或被管网元间采用CORBA，FTP，DB等协议相结合的通信方式；采用目前应用较广的Oracle数据库，安全可靠。

图1　配用电通信综合网络管理系统功能结构

2　功能需求

本功能结构采用分层设计思想，分为接口适配层、应用层、表示层，构成本网管平台的各层的详细构成如下。

2.1接口适配层

主要完成针对不同厂家设备所需管理信息的适配。适配层包括一系列接口适配器构成的适配器集合，完成对不同厂家网管或设备的北向接口适配的功能，向上层提供统一的网管接口。接口模块适配器向下适配设备所提供的不同类型的接口，向上转化为同种类型的接口应用层提供统一的网管接口，本系统针对不同厂家、不同类型、不同版本的网管或设备北向接口分别进行适配。

2.2应用层

应用层的各管理模块主要实现各管理功能的业务逻辑，各模块相互独立，又支持通过中间件进行实时交互。不仅可以根据不同的目标，灵活选择不同的模块，构成实际需要的管理功能集，而且可以根据被管理的网络规模，灵活选择系统硬件平台，以最优方式将软件部署到不同的硬件上。构成应用层的模块包括：

（1）综合态势。结合地理信息综合呈现网络故障，并按照所属区域、设备类型、告警级别等统计设备状态便于把握网络整体情况；（2）配置管理。对站点资源、设备资源、网络链路、端口信息等进行资源维护；（3）视图管理。结合GIS图和组网逻辑拓扑图对网络故障实时监视、并能通过图形化的操作检索设备、维护设备的属性信息；（4）告警管理。通过告警列表方式对网络故障实时监视、并支持告警经验库的维护和历史告警查询［4］；（5）性能管理。配置性能门限阀值，支持按照某种组网技术的某个性能指标查看当前性能值和历史性能趋势［5］；（6）报表管理。支持多种方式导出资源信息、告警信息、性能数据。

2.3表示层

用来实现系统用户使用系统功能时的人机交互界面。B/ S模式的终端：根据不同用户的岗位职责划分，可以仅在其终端机器上呈现有限功能的用户界面模块。B/S模式的终端减少了安装客户端程序的繁琐工作，随着服务端程序的更新自动为用户终端展现最新界面，采用现今较为流行的Flex技术极大提高界面友好性、增强了用户体验。

2.4系统管理功能组

智能配用电通信网综合网络管理系统是一个基于网络环境下的分布式软件系统，为保证构成该系统的各管理功能模块能够有机配合、正常运行，需要对他们进行有效的管理；同时，由于本系统是一套多用户系统，为保证用户能够安全、高效地使用本系统，协同完成相关的管理目标，做到人机有效结合，需要一套信息化的管理流程。

系统支撑管理功能组由如下模块构成：

（1）安全管理。主要完成对使用本系统的各类用户信息、用户组信息、使用权限、工作职责、使用状态、日志等功能。除实现了任何一个计算机系统都应该具有的安全管理功能外，本平台还支持根据网络管理的不同粒度和不同客户要求达到的安全目标，选择实现不同的安全等级。

（2）日志管理。完成对用户登录日志和操作日志的查询统计功能便于系统日常维护，并且有效地的记录系统日志在系统未来演进中有很大帮助。

（3）备份管理。提供图形化的数据备份和恢复操作，系统管理员可以在操作终端上轻松完成系统数据的备份和回复，系统支持全局备份，也支持增量备份。

（4）自身监控。完成构成本系统的各软件模块进程、数据库、计算机设备、DCN网络等状态的监控；并支持相关模块的自动升级、数据备份等功能。

3　配用电通信网管理系统实现

3.1资源管理

该模块主要是对局站，ONU设备的管理以及对接口使用情况的查询。包括局站管理，设备管理，接口使用情况。设备管理支持查询当前系统中各个ONU设备信息，查询条件包括设备名称和IP。可以对设备进行增删改，同时还支持设备信息导出列表功能。设备管理屏幕截图如图2所示［7］。

图2　设备管理

接口使用情况支持通过选择ONU设备来查看该设备的几个端口的使用情况，包括端口状态、上行速率、下行速率、业务数量等。

3.2视图管理

视图管理主要是对配用电光通信网络进行视图呈现和管理，支持逻辑拓扑图管理和地理拓扑管理。拓扑图展示配用电通信网所涉及变电站的拓扑关系，支持通过区县地域关系区域来管理和查询变电站，支持单个局站的具体ONU设备连接拓扑管理，支持单个ONU设备的PON口连接拓扑视图管理，形成多级管理结构，准确定位配用电光通信网络中的各个设备及其拓扑连接关系。拓扑管理屏幕截图如图3所示。

图3　拓扑管理功能

3.3告警管理

通过告警管理功能，用户可对网络中的告警进行实时的监控，对告警信息进行处理和查询统计等相关操作；用户可以对网络中的故障进行实时监控，提高故障发现、故障处理的效率，减小故障对网络造成的影响，更加有效地保障网络安全运行。在故障诊断的基础上，系统提供告警重定义和告警处理经验等告警学习分析和网络预警的功能，通过对故障信息进行分析和记录，除提示相关人员网络已经开环外，系统找出网络中需要重点进行保护的地点，以预警的形式进行提示，使网络的维护工作由被动转为主动，从而实现网络运行维护的高级管理功能［8］。同时能够提供大量的告警处理经验，提高相关工作人员培训的效率和准确性。告警管理主要包括实时告警，历史告警，告警重定义和告警处理经验等。告警管理功能如图4所示。

4　结语

本文基于池州供电公司现状，在现有配用电通信网技术及体系架构的基础上，结合池州的管理现状，提出配用电通信网的管理需求。同时，基于EPON设计相应的系统结构，包括资源管理、故障管理、性能管理等。利用Java，Flex等技术，结合Oracle数据库，研发了配用电通信综合网管原型系统，并进行相应的示范应用。

图4　告警管理功能屏幕

［1］邓歆.光传送网告警相关性分析及其应用的研究［D］.北京：北京邮电大学，2008.

［2］胡一飞.计算机网络中告警数据处理技术的研究［J］.福建电脑，2006（11）：32-33.

［3］毕鸿燕，方格，王桂琴，等.演绎推理中的心理模型理论及相关研究［J］.心理科学，2001（5）：595-596.

［4］余平，汪继文.Apriori算法的一种改进研究［J］.廊坊师范学院学报：自然科学版，2009（4）：18-19.

［5］安欢.基于数据挖掘的通信网络告警相关性研究［D］.北京：北京邮电大学，2012.

［6］唐爱国，王如龙，胡春华.贝叶斯网络在软件项目风险评估中的应用［J］.计算机工程与应用，2010（7）：62-65.

［7］邓歆，孟洛明.基于贝叶斯网络的通信网告警相关性和故障诊断模型［J］.电子与信息学报，2007（5）：1182-1186.

［8］秦拯，沈亚敏.基于贝叶斯网络的告警相关算法研究［J］.长沙电力学院学报：自然科学版，2006（3）：69-72.

Design and Implementation of the Integrated Management System of Chizhou Distribution Communication Network Based on EPON Technology

Jiang Longcai， Huo Zhaohui， Bu Dongjing （Chizhou Power Supply Company of State Grid of Anhui Electric Power Company， Chizhou 230061， China）

Distribution communication networks have many characteristics， such as wide distribution， a number of terminal nodes，various types of bearer services， multiple access technology of mixed applications and the bad running scene environment， which may cause lots of problem， such as diversified technology standards， too many equipment manufacturers and complex network structures.These problems make the scheduling and management of distribution communication networks inconvenient.Because of the present situation of Chizhou power supply company， this paper puts forward management requirements of distribution communication networks based on its existing technology and architectures.This paper also designs and develops a comprehensive network management prototype system based on EPON technology.The management requirements and comprehensive network management prototype system can manage distribution communication networks effectively and improve its availability.

distribution communication network； passive optical network； fault management； EPON

江龙才（1968-），男，安徽池州，高级工程师；研究方向：电力信息与通信技术管理。